Введение
1 Аналитический обзор литературы 10
1.1 Фазовые переходы и топологические дефекты в системах соспонтанно нарушенной симметрией 11
1.1.1 Нарушение дискретной симметрии: модель Изинга 16
1.1.2 Нарушение непрерывной симметрии: XY модель 18
1.2 Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики 22
1.2.1 Феноменологическая модель магнитоэлектрического взаимодействия 24
1.2.2 Заряженные дефекты магнитной структуры 26
1.3 Квазиодномерные проводники 27
1.3.1 Дискретное вырождение - соизмеримая ВЗП 29
1.3.2 Непрерывное вырождение - несоизмеримая ВЗП 33
1.4 Тригональная фаза дисульфида тантала, IT — TaS2 34
2 Создание мультивихревых магнитных структур электрическим полем в магнитоэлектрических системах с непрерывной симметрией типа легкая плоскость 36
2.1 Модель 38
2.2 Создание магнитных вихрей электрическим полем 44
2.2.1 Геометрия системы 44
2.2.2 Критический заряд кантилевера, необходимый для создания первой пары вихрь-антивихрь 46
2.2.3 Создание вихрей в малых образцах 48
2.3 Распределение вихрей в непрерывном приближении 49
2.3.1 Самосогласованное вычисление распределения плотности и полного числа вихрей 49
2.3.2 Полная энергия основного состояния системы 52
2.4 Температурная зависимость электрической поляризуемости 53
2.4.1 Низкие температуры: описание "энергетического ландшафта" случайными евклидовыми матрицами 54
2.4.2 Промежуточные температуры: вклад флуктуационных пар 59
2.5 Численное моделирование 61
2.5.1 Алгоритм вычислений 61
2.5.2 Число вихрей и критическое поле 62
2.5.3 Поляризуемость больших образцов 64
2.6 Возможности экспериментального наблюдения 66
2.6.1 Теоретические оценки для реальных материалов 67
2.6.2 Магнитная анизотропия 71
2.7 Обсуждение и выводы к главе 2 75
3 Фазовые переходы в ансамблях солитонов, индуцированных оптической или электрической накачкой, в квазиодномерных системах с нарушением дискретной симметрии 78
3.1 Взаимодействие и фазовые переходы в ансамблях солитонов. 79
3.1.1 Взаимодействие между солитонами 80
3.1.2 Качественное описание фазовых переходов в ансамблях нейтральных солитонов 81
3.1.3 Эволюция системы после оптической накачки 86
3.2 Основная модель 88
3.2.1 Отображение на модель Изинга с ограничениями 88
3.2.2 Оценки, основанные на эффективной модели Изинга для нейтральной системы 91
3.3 Численное моделирование 93
3.3.1 Моделирование методом Монте-Карло 93
3.3.2 Численные результаты для 2D систем 96
3.3.3 Численные результаты для 3D систем 100
3.4 Обсуждение и выводы к главе 3 112
4 Моделирование сетей и глобул заряженных доменных стенок, создаваемых оптической или электрической накачкой в lTaS2 115
4.1 Модель 116
4.2 Сверхрешетка и ее заряженные дефекты 117
4.3 Фазовый переход порядок-беспорядок: теория среднего поля. 119
4.4 Численное моделирование
4.4.1 Недопированная система 122
4.4.2 Допированная система 123
4.5 Обсуждение и выводы к главе 4 127
Заключение 128
Приложения
